蛋白质结晶技术-蛋白质结晶原理

文章信息一览：

• 1、蛋白质结晶是西方发明的吗
• 2、蛋白质结晶的重要意义
• 3、为什么蛋白质结晶难
• 4、还可以从什么生物学角度进行生物样品的空间蛋白质结晶与分析实验...
• 5、蛋白质纯化仪
• 6、求解:蛋白纯化中结晶的常用哪几种方法?他们的使用优势和劣势?_百度...

蛋白质结晶是西方发明的吗

1、不是的。1965年9月17日，中国科学家人工合成了结晶牛胰岛素，这是世界上最早用人工方法合成的蛋白质。

2、年，波兰科学家丰克，经过千百次的试验，终于从米糠中提取出一种能够治疗脚气病的白色物质。这种物质被丰克称为 维持生命的营养素，简称Vitamin（维他命），也称维生素。蛋白质 1926年J.B.萨姆纳首先得到结晶蛋白质——脲酶。微量元素 人类对微量元素的认识经历了一个漫长的逐渐的认识过程。

3、年，美国科学家萨姆纳（J.B.Sumner，1887—1955）从刀豆***中提取出脲酶的结晶，并通过化学实验证实脲酶是一种蛋白质。20世纪30年代，科学家们相继提取出多种酶的蛋白质结晶，并指出酶是一类具有生物催化作用的蛋白质。所以，第一个说酶的本质是蛋白质的是萨姆纳。

4、年美国人J. B. Sumner从刀豆中结晶出脲酶（第一个酶结晶），并提出酶是蛋白质的观点。后来陆续得到多种酶的结晶，证明了这种观点，萨姆纳因而获得1947年诺贝尔奖。

5、Kendrew等人用X线衍射法阐明，这是世界上第一个被描述的蛋白质***结。其研究成果发表在当时的Nature上，名为A Three-Dimensional Model of the Myoglobin Molecule O***ained by X-Ray Analysis。第一个被结晶出晶体的蛋白质是脲酶，但第一个利用X射线衍射解出三维结构的是肌红蛋白。

6、年，世界上第一个人工合成的蛋白质——结晶牛胰岛素在我国诞生了。这项科研成果震动了中外科学界。在国内，国家科委专门组织了我国一些著名科学家对这项工作进行了严格鉴定，并给予了高度的评价。在国外，受到一些著名科学家的高度赞扬。

蛋白质结晶的重要意义

1、蛋白质结晶的重要意义如下：蛋白质结构解析：蛋白质的三维结构决定了它的生物学功能，而结晶是解析蛋白质结构的基础。通过蛋白质结晶，可以获得蛋白质的高级结构，进而解析出其精确的三维结构。这些信息有助于理解蛋白质如何与其它分子相互作用，以及它在生物体内的作用机制。

2、第二个原因，低温结晶后蛋白质相对会稳定一点，酸碱高温都会破坏蛋白质，所以结晶后也便于保存以后再用。

3、调节结晶条件 在蛋白质结晶过程中，溶剂与蛋白质之间的相互作用是至关重要的。这些相互作用包括静电相互作用、氢键和疏水相互作用等。选择合适的溶剂和调节溶液的pH值可以改变这些相互作用，有利于蛋白质结晶。促进晶核形成与生长 同时，控制溶液的过饱和度也是蛋白质结晶的关键因素之一。

4、蛋白质结晶方法优点是沉淀溶液容易改变，缺点在高通量筛选、检测等场合尤为突出，蛋白质（protein）是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者，没有蛋白质就没有生命。

为什么蛋白质结晶难

晶体是高度规则的，每个晶格里都是一样的东西， 每个原子在相对同样的位置。 蛋白质是大分子， 有成千上万上的原子运动， 所以要得到一个规则的晶体是很难的。所有的蛋白质晶体结构， 基本上都只是用蛋白质的一小部分来结晶的， 选的是最最稳定的部分。

蛋白质在溶液中大多数以规则的球蛋白形式存在，变性后规则的球形变成无规则的线团，互相搅缠在一起，导致 粘度增大和难以结晶。

故结晶的关键点在于待结晶物可析出，有结晶核，待结晶物为同种分子且空间结构相同。一般可以引起蛋白质变性的原因分为两类，分别是物理和化学因素两类。比如加热、加压、强酸、强碱等。

促进晶核形成与生长 同时，控制溶液的过饱和度也是蛋白质结晶的关键因素之一。过饱和度是指溶液中蛋白质的浓度高于其最大溶解度的程度。通过调节溶液的浓度，可以使溶液过饱和，促使蛋白质分子聚集形成晶核，并最终生长为晶体。优化结晶温度条件 此外，温度对蛋白质结晶也有着重要的影响。

蛋白结晶一定是蛋白的饱和溶液才能结晶，这和你的纯化方式无关。如果你的蛋白过度稀释，建议你低温蒸发至饱和溶液。此外，影响蛋白结晶的是蛋白质的纯度，纯度一般要达到***%以上。

还可以从什么生物学角度进行生物样品的空间蛋白质结晶与分析实验...

1、可以从以下几个角度进行生物样品的空间蛋白质结晶与分析实验： 生物样品的结晶特性：生物样品的结晶具有很强的随机性和损耗性，因此需要经过一系列的处理、筛选和优化才能得到高质量的结晶。

2、一般来说，所有固体溶质都可以在溶液中加入中性盐而沉淀析出，这一过程叫盐析。在生化制备中，许多物质都可以用盐析法进行沉淀分离，如蛋白质、多肽、多糖、核酸等，其中以蛋白质沉淀最为常见，特别是在粗提阶段。

3、研究目的呢，也从最初的肽段序列推导，到多肽和蛋白质的定性定量分析，翻译后修饰，再到如今成为新热点的靶向蛋白质组学，总之，势不可挡啊！ 说到靶向蛋白质组学，咱们都知道，一直以来蛋白质组学的应用领域主要是针对基础生物学，比如研究通路、蛋白复合物、互作网络，表征细胞和组织的类型，观察细胞周期内蛋白质的表达等。

4、蛋白富集分析属于生物学和生物化学领域中的实验技术和分析方法。具体而言，它可以归类为蛋白质组学的一部分。蛋白质组学是研究生物体内所有蛋白质的组成、结构、功能以及相互作用的科学领域。

5、生物样品进行前处理的目的在于：①药物进入体内后，经吸收、分布、代谢，然后排出体外。

蛋白质纯化仪

1、凝胶与柱层析的魔法之手 - 层析仪蛋白纯化柱层析仪，特别是凝胶或柱层析技术的代表，如蛋白纯化柱，如同艺术家的调色板，将蛋白质样品细致地分离开来。

2、伯乐生命医学的Profinia 蛋白质纯化仪系统，这款系统真的蛮不错的，我们多方比较下来都是最好的。符合你的要求的。

3、一般而言纯度越高的蛋白质比较有机会形成晶体，因此纯化蛋白质的步骤就成为一个重要的决定因素。 在取得高纯度的蛋白质溶液后，接下来就是晶体的培养。

4、首先我们需要一个带有特定标签的柱子，也可能是阴离子柱，阳离子柱或者层析柱。然后要一台纯化仪，我们实验室的是bio-red，其实最好的纯化仪是AKTA的，很耐折腾，bio-red的太敏感，大量纯化是容易出问题。其他的仪器就是纯化后工作，比如纯化好的蛋白保存，可能会用到冷冻干燥。

5、AKTA一般双波长（或者三波长）的UV检测 A峰一般默认设置为A280nm的吸收值，B峰一般默认设置成A254nm的吸收峰值，我不知道你改没改过默认设置。蛋白质一般是在A280nm有吸收峰，核酸一般是在A254nm有吸收峰。

求解:蛋白纯化中结晶的常用哪几种方法?他们的使用优势和劣势?_百度...

1、用等电点沉淀法、盐析法所得到的蛋白质一般含有其他蛋白质杂质，须进一步分离提纯才能得到有一定纯度的样品。常用的纯化方法有：凝胶过滤层析、离子交换纤维素层析、亲和层析等等。有时还需要这几种方法联合使用才能得到较高纯度的蛋白质样品。

2、蒸发结晶 加热蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。例如：当NaCl和 KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少时，即可***用此法，先分离出NaCl，再分离出KNO3。

3、该法优点在于：1）分辨能力比盐析法高，即蛋白质或其它溶剂只在一个比较窄的有机溶剂浓度下沉淀；2）沉淀不用脱盐，过滤较为容易；3）在生化制备中应用比盐析法广泛。其缺点是对具有生物活性的大分子容易引起变性失活，操作要求在低温下进行。总体来说，蛋白质和酶的有机溶剂沉淀法不如盐析法普遍。

4、重结晶纯化物质的方法，只适用于那些溶解度随温度上升而增大的化合物。对于其溶解度受温度影响很小的化合物则不适用。热的溶液比冷的溶液容易过滤。溶液的粘度愈大，过滤愈慢，沉淀若呈现胶状时，必须先加热一段时间来破坏它，否则它要透过滤纸。

5、结晶：将纯化的蛋白溶液与某些易形成晶体的化合物混合，如PEG、甘油、甜菜碱、磷酸盐等，利用蒸发法或慢滴法进行结晶。数据收集：在极低温度下，如100 K，***用X射线衍射技术获得数据集，主要包括反射强度和相位信息。这一步骤通常需要使用同步辐射光源和高灵敏度的二维探测器。

6、一是得用混合物中几个组分分配率的差别，把它们分配到可用机械方法分离的两个或几个物相中，如盐析，有机溶剂提取，层析和结晶等；二是将混合物置于单一物相中，通过物理力场的作用使各组分分配于来同区域而达到分离目的，如电泳，超速离心，超滤等。

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